Nguyên lý chiếu sáng laser bán dẫn

Sau khi dòng điện được đưa vào hai điện cực, các electron trong nguyên tử của vật liệu hoạt động trong lớp hoạt động được kích thích từ trạng thái năng lượng thấp đến trạng thái năng lượng cao. Những electron năng lượng cao này phát ra ánh sáng khi chúng bị giảm từ trạng thái năng lượng cao xuống trạng thái năng lượng thấp, được gọi là phát xạ tự phát. Ánh sáng tự phát không phải là rất tinh khiết, tức là nó chứa một vạch quang phổ rộng hơn. Nếu ánh sáng bức xạ tự phát mạnh, ánh sáng bị phản xạ qua lại trong hai gương của chất bán dẫn. Trong quá trình này, đối với mỗi năng lượng ánh sáng có cùng pha, năng lượng được đặt chồng lên nhau và lớn hơn; đối với mỗi năng lượng ánh sáng có pha không nhất quán, năng lượng sẽ yếu đi và ngày càng nhỏ đi. Năng lượng được chuyển đổi thành năng lượng ánh sáng có bước sóng cụ thể theo khoang được hình thành bởi hai bề mặt gương của chất bán dẫn và tạo thành tia laser khi nó dao động. Các tia laser được tạo ra bởi cái gọi là bức xạ kích thích. Gương của chất bán dẫn mịn và mờ, và tia laser có thể được phát ra từ gương. Chức năng của lớp giam cầm là tập trung năng lượng ánh sáng trong lớp hoạt động để tăng hiệu quả. Bước sóng của ánh sáng phát ra từ laser bán dẫn phụ thuộc chủ yếu vào khoảng cách giữa vật liệu của chất bán dẫn và bề mặt gương.